微波熱能具有諸多優(yōu)越性能;基于微波與物質(zhì)的相互作用原理,本文分別探討了輝鉬礦的熱分解特性、相變規(guī)律及介電特性,應(yīng)用有限元數(shù)值模擬方法分析了微波加熱與熱源加熱過(guò)程中輝鉬礦物料內(nèi)部電磁場(chǎng)與溫度場(chǎng)強(qiáng)度分布,考察了輝鉬礦在微波場(chǎng)中的升溫行為并對(duì)不同焙燒溫度下獲得的三氧化鉬產(chǎn)品進(jìn)行成分與形貌的表征;主要研究結(jié)論如下:(1)在0.9¹.4g/cm³的測(cè)試范圍內(nèi),輝鉬礦的介電常數(shù)、介電損耗系數(shù)和損耗角正切均隨著其密度的增加而逐漸增加;在25⁵00℃的范圍內(nèi),300℃以前輝鉬礦介電常數(shù)隨著溫度增加而緩慢上升,之后急劇升高,而介電損耗系數(shù)與損耗角正切在300℃以前隨溫度的增加而略微升高且呈現(xiàn)小范圍的波動(dòng),之后急劇升高。微波穿透深度隨著密度和溫度的升高而降低,分別從16.28cm降低到8.51cm,從16.3cm降低到4.4cm。穿透深度隨著介電常數(shù)的增加呈現(xiàn)緩慢的升高趨勢(shì),隨著損耗系數(shù)的增加而呈現(xiàn)顯著的升高趨勢(shì)。(2)物料介質(zhì)中微波電場(chǎng)矢量方向、磁場(chǎng)矢量方向與其傳播方向三者之間構(gòu)成一個(gè)空間直角坐標(biāo)系的垂直關(guān)系。矩形波導(dǎo)傳輸微波加熱輝鉬礦物...

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 輝鉬礦簡(jiǎn)介
        1.1.1 性質(zhì)及應(yīng)用
        1.1.2 常用工業(yè)處理方法
    1.2 三氧化鉬的性質(zhì)及應(yīng)用
    1.3 微波技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.3.1 微波基礎(chǔ)
        1.3.2 微波加熱原理
        1.3.3 微波加熱在冶金中的應(yīng)用
        1.3.4 微波加熱在材料制備中的應(yīng)用
    1.4 微波加熱數(shù)值模擬分析概述
        1.4.1 有限元分析原理及應(yīng)用
        1.4.2 有限元法模塊簡(jiǎn)介和分析步驟
    1.5 課題開(kāi)展的意義及內(nèi)容
    1.6 本章小結(jié)
第二章 試驗(yàn)部分
    2.1 原料表征
        2.1.1 XRD表征
        2.1.2 SEM表征
        2.1.3 化學(xué)元素分析
    2.2 物性參數(shù)測(cè)定
        2.2.1 導(dǎo)熱系數(shù)
        2.2.2 比熱容
    2.3 測(cè)試儀器及加熱設(shè)備
    2.4 微波加熱試驗(yàn)方法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 輝鉬礦的介電特性研究
    3.1 圓柱諧振腔微擾原理
    3.2 諧振腔基本參數(shù)
        3.2.1 諧振頻率
        3.2.2 品質(zhì)因數(shù)
    3.3 復(fù)介電常數(shù)理論
        3.3.1 馳豫效應(yīng)
        3.3.2 穿透深度
    3.4 介電特性測(cè)試結(jié)果分析
        3.4.1 密度對(duì)介電特性的影響
        3.4.2 溫度對(duì)介電特性的影響
        3.4.3 介電實(shí)部、虛部對(duì)穿透深度的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 輝鉬礦微波加熱與常規(guī)加熱模擬對(duì)比
    4.1 電磁波基本理論
        4.1.1 麥克斯韋方程組
        4.1.2 皮印廷理論
        4.1.3 波導(dǎo)理論
    4.2 邊界條件及輸入?yún)?shù)
    4.3 數(shù)值模擬過(guò)程
        4.3.1 方法與步驟
        4.3.2 模型網(wǎng)格劃分
        4.3.3 載荷施加與求解
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 微波傳輸形態(tài)
        4.4.2 矩形波導(dǎo)與圓形波導(dǎo)加熱模擬結(jié)果對(duì)比
        4.4.3 溫度場(chǎng)強(qiáng)度分布
        4.4.4 微波加熱與傳導(dǎo)加熱模擬結(jié)果對(duì)比
    4.5 本章小結(jié)
第五章 微波氧化焙燒輝鉬礦研究
    5.1 輝鉬礦在微波場(chǎng)中的升溫特性
        5.1.1 物料量對(duì)升溫性能的影響
        5.1.2 物料厚度對(duì)升溫性能的影響
        5.1.3 微波功率對(duì)升溫性能的影響
    5.2 適宜條件下的氧化焙燒結(jié)果
        5.2.1 不同溫度條件下焙燒產(chǎn)品的XRD分析
        5.2.2 不同溫度條件下焙燒產(chǎn)品的SEM分析
        5.2.3 最佳溫度條件下焙燒產(chǎn)品的EDS表征
    5.3 本章小結(jié)
第六章 輝鉬礦氧化焙燒動(dòng)力學(xué)研究
    6.1 熱反應(yīng)特性分析
        6.1.1 反應(yīng)過(guò)程熱分析
        6.1.2 分解反應(yīng)過(guò)程熱效應(yīng)
    6.2 熱反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程導(dǎo)出
    6.3 熱反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析
        6.3.1 活化能計(jì)算
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間完成的學(xué)術(shù)論文和專利



本文編號(hào)：3785525